Antibiotika adalah segolongan senyawa, baik alami maupun sintetik, yang mempunyai

efek menekan atau menghentikan suatu proses biokimia di dalam organisme, khususnya dalam

proses infeksi oleh bakteri. Penggunaan antibiotika khususnya berkaitan dengan pengobatan

penyakit infeksi, meskipun dalam bioteknologi dan rekayasa genetika juga digunakan sebagai

alat seleksi terhadap mutan atau transforman. Antibiotika bekerja seperti pestisida dengan

menekan atau memutus satu mata rantai metabolisme, hanya saja targetnya adalah bakteri.

Antibiotika berbeda dengan desinfektan karena cara kerjanya. Desifektan

membunuh kuman dengan menciptakan lingkungan yang tidak wajar bagi kuman untuk hidup.

Antibiotik berasal dari bakteri yang dilemahkan. Penisilin menjadi antibiotika pertama

yang ditemukan di kawasan Britania raya (Inggris) oleh seorang dokter bernama Sir Alexander

Fleming (1881-1955), lahir di Lochfield, Skotlandia, 6 Agustus 1881. Beliau menemukan

Penisilin, sejenis bakteri yang berfungsi melawan bakteri berbahaya yang terdapat di dalam

tubuh manusia. Pasien pertama yang pernah merasakan khasiat temuan Fleming adalah mantan

perdana menteri Inggris, Winston Churchill.

Di tahun 1928, Fleming melakukan penelitian pada gerakan alami bakteri dalam darah

dan antiseptik. Hingga suatu hari ia menemukan substansi bakteri yang ia teliti ternyata tidak

dapat meracuni jaringan hewan.

Sebutan “penisilin” juga dapat digunakan untuk menyebut anggota spesifik dari kelompok

penisilin.

Istilah antibiotik muncul pada literatur mikrobiologi awal tahun 1928. Menurut Selman

Waksman, antibiotik adalah substansi kimia yang diperoleh dari mikroorganisme, dalam larutan

encer mereka mempunyai kemampuan menghambat pertumbuhan dan membinasakan mikroba

lain.

Pada tahun 1929, Fleming mengamati substansi bakteriostatik yang dihasilkan

jamur Penicillium notatum dan diberi nama Penicillin. Sejak itu penisilin dikenal dan diketahui

dapat diproduksi oleh berbaga jamur. Namun karena kurang stabil terutama bio-aktivitasnya

akan hilang bila

divapkan sampai kering, maka penisilin kemudian ditinggalkan. Sekitar tahun 1939, Florey dan

kawan-kawan melakukan percobaan kembali terhadap kemungkinan penggunaan penisilin

Fleming untuk terapi. Tahun 1940, Chain dan kawan-kawan juga melakukan penelitian penisilin,

mereka membiakkan organisme Fleming dan pada waktu ekstraksi dikontrol pada temperatur

rendah; akhirnya mereka mampu memekatkan penisilin sampai 1000 kali, serta dapat

menghasilkan garam penisilin berbentuk bubuk kering yang mempunyai stabilitas baik terutama

bila disimpan. Hasil ini merupakan kemajuan besar dalam perkembangan produksi antibiotik

terutama penisilin dan merupakan tonggak sejarah manusia dalam memerangi penyakit infeksi.

Pada waktu yang hampir sama, di Rockefeller Institute for Medical Research New York.

Dubos menemukan antibiotic komplek tyrothricin yang diproduksi oleh bakteri tanah

Baccilus brevis. Selanjutnya Dubos, Waksman dan Woodruff menemukan aktinomisin yang

diperoleh dari biakan aktinomisetes. Pada tahun 1944 Selman Waksman menemukan

streptomisin yang merupakan salah satu antibiotik yang dihasilkan oleh Streptomyces anggota

dari aktinomisetes. Streptomisin merupakan anti tuberkulosis yang mujarab. Perkembangan ini

mcrangsang penelitian lebih lanjut terhadap genus streptomises dalam usaha mencari

mikroorganisme penghasil antibiotik. Sejak itu aktinomisetes terutama streptomises menjadi

gudang utama untuk memperoleh antibiotik baru. Di berbagai lembaga penelitian dilakukan

pencarian antibiotik dari berbagai tipe mikroorganisme ter utama aktinomisetes dan telah

berhasil mendapatkan antibiotic baru. Pada tahun 1945 telah ditemukan basitrasin yang

dihasilkan oleh Bacillus, diikuti khloramfenikol oleh Streptomyces venezuelae dan polimiksin

oleh B. polymyxa pada tahun 1947, khlortetrasiklin oleh S. aureofaciens pada tahun 1948 dan

neomisin oleh S. fradiae tahun 1949, oksitetrasiklin 1950 dan eritromisin 1952, keduanya

dihasilkan oleh Streptomyces. Kanamisin ditemukan oleh Umezawa dan koleganya tahun 1957

dari biakan streptomyces. Semua ini merupakan antibiotic yang sangat penting dan sampai saat

ini masih diperhitungkan sebagai salah satu antibiotik untuk melawan infeksi. Pada tahun enam

puluhan, penemuan antibiotik agak berkurang tetapi usaha penemuan dilakukan untuk aplikasi

yang lebih luas yaitu untuk mencari antifungal, anti mikoplasmal, anti spirochetal, anti protozoal,

anti tumor, anti virus, dan antibiotik untuk penggunaan non-medis. Pada dekade ini problem

resistensi bakteri terhadap antibiotik mulai muncul dan telah berkembang, sehingga memacu

mencari antibiotic baru atau derivat antibiotik yang telah dikenal untuk menggantikan antibiotik

yang sudah ada. Selain mencari antibiotik baru dari alam, keberhasilan para ahli mengisolasi 6

APA (6 aminopenicillgnic acid) dari penisilin pada akhir tahun lima puluhan telah membuka

kemungkinan baru membuat penisilin semisintetik dan mengembangkan antibiotik semisintetik

yang lain.

Antibiotik memiliki cara kerja sebagai bakterisidal (membunuh bakteri secara langsung)

atau bakteriostatik (menghambat pertumbuhan bakteri). Pada kondisi bakteriostasis, mekanisme

pertahanan tubuh inang seperti fagositosis dan produksi antibodi biasanya akan merusak

mikroorganisme. Ada beberapa cara kerja antibiotik terhadap bakteri sebagai targetnya, yaitu

menghambat sintesis dinding sel, menghambat sintesis protein, merusak membran plasma,

menghambat sintesis asam nukleat, dan menghambat sintesis metabolit esensial.

Dinding sel bakteri terdiri atas jaringan makromolekuler yang disebut peptidoglikan.

Penisilin dan beberapa antibiotik lainnya mencegah sintesis peptidoglikan yang utuh sehingga

dinding sel akan melemah dan akibatnya sel bakteri akan mengalami lisis. Riboson merupakan

mesin untuk menyintesis protein. Sel eukariot memiliki ribosom 80S, sedangkan sel prokariot

70S (terdiri atas unit 50S dan 30S). Perbedaan dalam struktur ribosom akan mempengaruhi

toksisitas selektif antibiotik yang akan mempengaruhi sintesis protein. Di antara antibiotik yang

mempengaruhi sintesis protein adalah kloramfenikol, eritromisin, streptomisin, dan tetrasiklin.

Kloramfenikol akan bereaksi dengan unit 50S ribosom dan akan menghambat pembentukan

ikatan peptida pada rantai polipeptida yang sedang terbentuk. Kebanyakan antibiotik yang

menghambat protein sintesis memiliki aktivitas spektrum yang luas. Tetrasiklin menghambat

perlekatan tRNA yang membawa asam amino ke ribosom sehingga penambahan asam amino ke

rantai polipeptida yang sedang dibentuk terhambat. Antibiotik aminoglikosida, seperti

streptomisin dan gentamisin, mempengaruhi tahap awal dari sintesis protein dengan mengubah

bentuk unit 30S ribosom yang akan mengakibatkan kode genetik pada mRNA tidak terbaca

dengan baik.

Antibiotik tertentu, terutama antibiotik polipeptida, menyebabkan perubahan

permeabilitas membran plasma yang akan mengakibatkan kehilangan metabolit penting dari sel

bakteri. Sebagai contoh adalah polimiksin B yang menyebabkan kerusakan membran plasma

dengan melekat pada fosfolipid membran. Sejumlah antibiotik mempengaruhi proses replikasi

DNA/RNA dan transkripsi pada bakteri. Contoh dari golongan ini adalah rifampin dan quinolon.

Rifampin menghambat sintesis mRNA, sedangkan quinolon menghambat sintesis DNA.

Antibiotika dapat digolongkan berdasarkan sasaran kerja senyawa tersebut dan susunan

kimiawinya. Ada enam kelompok antibiotika[1]dilihat dari target atau sasaran kerjanya(nama

contoh diberikan menurut ejaan Inggris karena belum semua nama diindonesiakan atau

diragukan pengindonesiaannya):

Inhibitor  sintesis dinding sel bakteri, mencakup golongan Penicillin, Polypeptide dan

Cephalosporin, misalnya ampicillin, penicillin G;

Inhibitor transkripsi dan replikasi, mencakup golongan Quinolone,

misalnya rifampicin, actinomycin D, nalidixic acid;

Inhibitor sintesis protein, mencakup banyak jenis antibiotik, terutama dari golongan

Macrolide, Aminoglycoside, dan Tetracycline,

misalnyagentamycin, chloramphenicol, kanamycin, streptomycin, tetracycline, oxytetracyclin

e;

Inhibitor fungsi membran sel, misalnya ionomycin, valinomycin;

Inhibitor fungsi sel lainnya, seperti golongan sulfa atau sulfonamida,

misalnya oligomycin, tunicamycin; dan

Antimetabolit , misalnya azaserine.

Mekanisme - Klasifikasi dan Kegunaan antibiotik

Berdasarkan sifatnya (daya hancurnya) antibiotik dibagi menjadi dua:

1.   Antibiotik yang bersifat bakterisidal, yaitu antibiotik yang bersifat destruktif terhadap

bakteri.

2.   Antibiotik yang bersifat bakteriostatik, yaitu antibiotik yang bekerja menghambat

pertumbuhan atau multiplikasi bakteri.

Cara yang ditempuh oleh antibiotik dalam menekan bakteri dapat bermacam-macam, namun

dengan tujuan yang sama yaitu untuk menghambat perkembangan bakteri. Oleh karena itu

mekanisme kerja antibiotik dalam menghambat proses biokimia di dalam organisme dapat

dijadikan dasar untuk mengklasifikasikan antibiotik sebagai berikut:[6]

1.      Antibiotik yang menghambat sintesis dinding sel bakteri. Yang termasuk ke dalam

golongan ini adalah Beta-laktam, Penicillin, Polypeptida, Cephalosporin,Ampicillin, Oxasilin.

a)      Beta-laktam menghambat pertumbuhan bakteri dengan cara berikatan pada enzim DD-

transpeptidase yang memperantarai dinding peptidoglikan bakteri, sehingga dengan demikian

akan melemahkan dinding sel bakteri Hal ini mengakibatkan sitolisis karena ketidakseimbangan

tekanan osmotis, serta pengaktifan hidrolase dan autolysins yang mencerna dinding

peptidoglikan yang sudah terbentuk sebelumnya. Namun Beta-laktam (dan Penicillin) hanya

efektif terhadap bakteri gram positif, sebab keberadaan membran terluar (outer membran) yang

terdapat pada bakteri gram negatif membuatnya tak mampu menembus dinding peptidoglikan.[7]

b)      Penicillin meliputi natural Penicillin, Penicillin G dan Penicillin V, merupakan antibiotik

bakterisidal yang menghambat sintesis dinding sel dan digunakan untuk penyakit-penyakit

seperti sifilis, listeria, atau alergi bakteri gram positif/Staphilococcus/Streptococcus. Namun

karena Penicillin merupakan jenis antibiotik pertama sehingga paling lama digunakan telah

membawa dampak resistansi bakteri terhadap antibiotik ini. Namun demikian Penicillin tetap

digunakan selain karena harganya yang murah juga produksinya yang mudah.

c)      Polypeptida meliputi Bacitracin, Polymixin B dan Vancomycin. Ketiganya bersifat

bakterisidal. Bacitracin dan Vancomycin sama-sama menghambat sintesis dinding sel. Bacitracin

digunakan untuk bakteri gram positif, sedangkan Vancomycin digunakan untuk

bakteri Staphilococcus dan Streptococcus. Adapun Polymixin B digunakan untuk bakteri gram

negatif.

d)     Cephalosporin (masih segolongan dengan Beta-laktam) memiliki mekanisme kerja yang

hampir sama yaitu dengan menghambat sintesis peptidoglikan dinding sel bakteri. Normalnya

sintesis dinding sel ini diperantarai oleh PBP (Penicillin Binding Protein) yang akan berikatan

dengan D-alanin-D-alanin, terutama untuk membentuk jembatan peptidoglikan. Namun

keberadaan antibiotik akan membuat PBP berikatan dengannya sehingga sintesis dinding

peptidoglikan menjadi terhambat.[8]

e)      Ampicillin memiliki mekanisme yang sama dalam penghancuran dinding peptidoglikan,

hanya saja Ampicillin mampu berpenetrasi kepada bakteri gram positif dan gram negatif. Hal ini

disebabkan keberadaan gugus amino pada Ampicillin, sehingga membuatnya mampu menembus

membran terluar (outer membran) pada bakteri gram negatif.[9]

f)       Penicillin jenis lain, seperti Methicillin dan Oxacillin, merupakan antibiotik bakterisidal

yang digunakan untuk menghambat sintesis dinding sel bakteri. Penggunaan Methicillin dan

Oxacillin biasanya untuk bakteri gram positif yang telah membentuk kekebalan (resistansi)

terhadap antibiotik dari golongan Beta-laktam.

g)      Antibiotik jenis inhibitor sintesis dinding sel lain memiliki spektrum sasaran yang lebih

luas, yaitu Carbapenems, Imipenem, Meropenem. Ketiganya bersifat bakterisidal.

2.      Antibiotik yang menghambat transkripsi dan replikasi. Yang termasuk ke dalam golongan

ini adalah Quinolone, Rifampicin, Actinomycin D, Nalidixic acid, Lincosamides, Metronidazole.

a)      Quinolone merupakan antibiotik bakterisidal yang menghambat pertumbuhan bakteri

dengan cara masuk melalui porins dan menyerang DNA girase dan topoisomerase sehingga

dengan demikian akan menghambat replikasi dan transkripsi DNA.[10] Quinolone lazim

digunakan untuk infeksi traktus urinarius.

b)      Rifampicin (Rifampin) merupakan antibiotik bakterisidal yang bekerja dengan cara

berikatan dengan β-subunit dari RNA polymerase sehingga menghambat transkripsi RNA dan

pada akhirnya sintesis protein.[11] Rifampicin umumnya menyerang bakteri

spesies Mycobacterum.

c)      Nalidixic acid merupakan antibiotik bakterisidal yang memiliki mekanisme kerja yang

sama dengan Quinolone, namun Nalidixic acid banyak digunakan untuk penyakit demam tipus.

d)     Lincosamides merupakan antibiotik yang berikatan pada subunit 50S  dan banyak

digunakan untuk bakteri gram positif, anaeroba Pseudomemranous colitis. Contoh dari golongan

Lincosamides adalah Clindamycin.

e)      Metronidazole merupakan antibiotik bakterisidal diaktifkan oleh anaeroba dan berefek

menghambat sintesis DNA.

3.      Antibiotik yang menghambat sintesis protein. Yang termasuk ke dalam golongan ini adalah

Macrolide, Aminoglycoside, Tetracycline, Chloramphenicol, Kanamycin,Oxytetracycline.

a)      Macrolide, meliputi Erythromycin dan Azithromycin, menghambat pertumbuhan bakteri

dengan cara berikatan pada subunit 50S ribosom, sehingga dengan demikian akan menghambat

translokasi peptidil tRNA yang diperlukan untuk sintesis protein. Peristiwa ini bersifat

bakteriostatis, namun dalam konsentrasi tinggi hal ini dapat bersifat bakteriosidal. Macrolide

biasanya menumpuk pada leukosit dan akan dihantarkan ke tempat terjadinya infeksi.

[12] Macrolide biasanya digunakan untukDiphteria, Legionella mycoplasma, dan Haemophilus.

b)      Aminoglycoside meliputi Streptomycin, Neomycin, dan Gentamycin, merupakan antibiotik

bakterisidal yang berikatan dengan subunit 30S/50S sehingga menghambat sintesis protein.

Namun antibiotik jenis ini hanya berpengaruh terhadap bakteri gram negatif.

c)      Tetracycline merupakan antibiotik bakteriostatis yang berikatan dengan subunit ribosomal

16S-30S dan mencegah pengikatan aminoasil-tRNA dari situs A pada ribosom, sehingga dengan

demikian akan menghambat translasi protein.[13] Namun antibiotik jenis ini memiliki efek

samping yaitu menyebabkan gigi menjadi berwarna dan dampaknya terhadap ginjal dan hati.

d)     Chloramphenicol merupakan antibiotik bakteriostatis yang menghambat sintesis protein dan

biasanya digunakan pada penyakit akibat kuman Salmonella.

4.      Antibiotik yang menghambat fungsi membran sel. Contohnya antara lain Ionimycin dan

Valinomycin. Ionomycin bekerja dengan meningkatkan kadar kalsium intrasel sehingga

mengganggu kesetimbangan osmosis dan menyebabkan kebocoran sel.[14]

5.      Antibiotik yang menghambat bersifat antimetabolit. Yang termasuk ke dalam golongan ini

adalah Sulfa atau Sulfonamide, Trimetophrim, Azaserine.

a)      Pada bakteri, Sulfonamide bekerja dengan bertindak sebagai inhibitor kompetitif terhadap

enzim dihidropteroate sintetase (DHPS).[15] Dengan dihambatnya enzim DHPS ini

menyebabkan tidak terbentuknya asam tetrahidrofolat bagi bakteri.[16]Tetrahidrofolat

merupakan bentuk aktif asam folat[17], di mana fungsinya adalah untuk berbagai peran biologis

di antaranya dalam produksi dan pemeliharaan sel serta sintesis DNA dan protein.[18] Biasanya

Sulfonamide digunakan untuk penyakit Neiserriameningitis.

b)      Trimetophrim juga menghambat pembentukan DNA dan protein melalui penghambatan

metabolisme, hanya mekanismenya berbeda dari Sulfonamide. Trimetophrim akan menghambat

enzim dihidrofolate reduktase yang seyogyanya dibutuhkan untuk mengubah dihidrofolat (DHF)

menjadi tetrahidrofolat (THF).

c)      Azaserine (O-diazo-asetyl-I-serine) merupakan antibiotik yang dikenal sebagai purin-

antagonis dan analog-glutamin. Azaserin mengganggu jalannya metabolisme bakteri dengan cara

berikatan dengan situs yang berhubungan sintesis glutamin, sehingga mengganggu pembentukan

glutamin yang merupakan salah satu asam amino dalam protein.[19]

Yang perlu diperhatikan dalam pemberian antibiotik adalah dosis serta jenis antibiotik yang

diberikan haruslah tepat. Jika antibiotik diberikan dalam jenis yang kurang efektif atau dosis

yang tanggung maka yang terjadi adalah bakteri tidak akan mati melainkan mengalami mutasi

atau membentuk kekebalan terhadap antibiotik tersebut.

http://id.wikipedia.org/wiki/Antibiotika

http://www.kalbe.co.id

http://www.poultryindonesia.com